Arduino Due - 3,3V - 74HC595 +ULN2803 - Commande sens rotation moteur sur variateur de fréquence tri

[bobflux]

Je vous parie que le contrôleur de vitesse est capable de prendre un signal PWM directement en entrée, sans filtre.

Mais je n'irai pas jusqu'à faire l'effort de lire la doc
-----

[Tfou57]

C'est le problème de faire un doublon sur le même sujet (ce qui est le cas de cette discussion)
Le sujet a donc était abordé ici : http://forums.futura-sciences.com/el...tales-pwm.html

@ Cortex , @ Alainav1
« Une consigne de vitesse, çà coute moins cher de filtrer une PWM par un second ordre :
2.2K 2.2µ suivi de 10K 470n »
Merci pour votre avis !

Daudet78 a raison ce sujet a été abordé dans le post qu’il cite.
Il préconisait également un filtre de second ordre.

Selon la simulation de Daudet78 avec un filtre de second ordre un PWM à 10Khz, ratio de 40% à 50% et un filtre du deuxième ordre à 200Hz
Le temps de réponse est de l'ordre de 5ms lors d'une transition brutale du signal d'entrée
•Si on veut améliorer ce temps de réponse, on peut jouer sur la fréquence de coupure du filtre (400Hz ?)
•Mais dans ce cas, la réjection de la fréquence du PWM est moins bonne (bruit sur le signal Vout)
•On peut augmenter la fréquence du PWM, mais on est limité par la fréquence de coupure des ampliOPs (qui, aux fréquences élevées, deviennent des passoires). A moins de prendre des ampliOPs haut de gamme.
•On peut augmenter l'ordre du filtre (passer à un quatrième ordre ?). Ce qui va augmenter la pente de coupure du filtre. On passe de :
- 6dB/Octave filtre d'ordre 1 (celui que tu souhaites utiliser)
- 12dB/Octave filtre d'ordre 2 (celui que j'utilise pour la simulation)

Comme 5ms en temps de réponse est trop long à mon goût et comme je vise un retard de 1ms
Aucune simulation n’a été faite avec un PWM de 40kHz ni avec un filtre de 1er ordre, ni un filtre de 2ème ordre

J’ai décidé de rester donc sur la solution d’un filtre du 1er ordre afin d’obtenir un retard minimum
A la suite de ce choix Daudet78 à cesser de collaborer de façon positive à ce post

Donc pour l’instant pour le sujet « Consigne vitesse » j’ai retenu les pistes suivantes:

- Utiliser une résolution PWM 12 bits (12bits maximum pour l’Arduino Due)
- Augmenter la fréquence PWM 40kHz ou plus il faut que j'essaie pour voir la qualité du signal PWM à des fréquences supérieures ....
- Avoir un condensateur le plus faible donc trouver par tâtons des valeurs de résistance le permettant (je ne sais calculer que le gain de l'ampli OP)
- Augmenter la stabilité de la valeur de la tension délivrée par l’alimentation 12v si je n’utilise pas la tension 12v de variateur FS /FC
Que pensez-vous de cette solution (Alimentation 12v externe ou interne ?)
- Les résistances de Pull Down externes sont inutiles.

Je profite que l'on aborde ce sujet de consigne pour être sûr de comprendre l'illustration de la doc du variateur.

Variateur Contacts Consigne de Vitesse.jpg

Impédance d'entrée de 20kΩ :

- Quelle influence de cette impédance de 20kΩ sur le circuit de commande en amont des borniers FR / FC ?

- Comment tenir compte de cette donnée «impédance de 20kΩ » au niveau de ma platine de filtrage et d’amplification du signal ?

Excusez- moi d'être un novice !

Le circuit que je pensais mettre entre le 3,3v PWM Arduino et le variateur est un filtre de R/C suivi d'un ampli OP avec un gain de 3 en utilisant un LM324 ou un TLV274IN

LM324n 0à3,3v en 0à10v.jpg

Je ne comprends pas également pourquoi d’autres circuits similaires utilisent des résistances 10 fois plus petite. OK pour les changement du condensateur car que dans le filtre R/C , il dépend que sa résistance associée.

Faut-il privilégier un montage, à qualité égal de filtrage (visu signal à l’oscilloscope) avec le condensateur le plus faible afin d’avoir un filtre R/C plus réactif ?

Tous vos avis pertinents et positifs sur le sujet sont bon à prendre en considération.

[gcortex]

Tu déconnes : un 1er ordre est plus lent !
Pourquoi s'emmerder a faire un 2ème ordre?
Tu doubles le retard, mais le retard est 10x plus faible !

[DAUDET78]

Comme 5ms en temps de réponse est trop long à mon goût et comme je vise un retard de 1ms

Ben, tu as mauvais goût ! Fait gouter par un autre .

Aucune simulation n’a été faite avec un PWM de 40kHz ni avec un filtre de 1er ordre, ni un filtre de 2ème ordre

Non , mais, quel culot !
Un forum, c'est pas un cabinet d'ingénieur conseil gratuit !
Je t'ai montré les outils qu'on peut utiliser . A toi de te sortir le doigt ......... je reste poli !

[Tfou57]

Je vous parie que le contrôleur de vitesse est capable de prendre un signal PWM directement en entrée, sans filtre.

Mais je n'irai pas jusqu'à faire l'effort de lire la doc

Encore une piste positive ...

J'imprime la doc et je la relit , c'est plus simple !

Quel sont les conséquences d'un essai si ce n'est pas noté sur la doc ?


Le schéma à droite du bornier est le type d'étage d'entrée de la consigne de vitesse ? ou le type de traitement du signal à appliquer sur le bornier

Risques de détérioration ? ou de mauvaises consignes de vitesse ?

[Tfou57]

Tu déconnes : un 1er ordre est plus lent !
Pourquoi s'emmerder a faire un 2ème ordre?
Tu doubles le retard, mais le retard est 10x plus faible !

Tu réagis à la phrase de mon post ?

J’ai décidé de rester donc sur la solution d’un filtre du 1er ordre afin d’obtenir un retard minimum

Je ne comprends pas !

Tu doubles le retard, mais le retard est 10x plus faible !

Peux-tu expliquer comment ? avec filtre 1er ordre ou du 2ème ordre ? Je ne comprends plus rien !

Je croyais avoir compris que si l'on rajoutait un second filtre , on augmentait le retard du temps de réponse !

Mon esprit s'embrouille !

Avec un PWM de 12 bits à 40kHz , dois-je suivre la piste de Bobfuck avec un filtre de 2ème ordre et ces valeurs de résistances ?

Entre temps Bobfuck n'a demandé de vérifier si le variateur n'accepte pas directement du PWM sans incidence sur la valeur de consigne.
Cet après midi , impression de la documentation du variateur standard en français et plus courte que celle en US du variateur multi-fonction que je possède

[Tfou57]

Ben, tu as mauvais goût ! Fait gouter par un autre .
Non , mais, quel culot !
Un forum, c'est pas un cabinet d'ingénieur conseil gratuit !
Je t'ai montré les outils qu'on peut utiliser . A toi de te sortir le doigt ......... je reste poli !

Merci de ta réponse, c'est ton avis !

[gcortex]

J'ai dit 2ème donc c'est 2ème non ? Ce sont 2 filtres plus "petits"
en cms, tu as des céramiques de 4.7µ en 1206 et 1µ en 0805 !
sinon si tu prends un chimique, prend un tantale (+ sur le trait)

[Tfou57]

J'ai dit 2ème donc c'est 2ème non ? Ce sont 2 filtres plus "petits"
en cms, tu as des céramiques de 4.7µ en 1206 et 1µ en 0805 !
sinon si tu prends un chimique, prend un tantale (+ sur le trait)

OK : Ce sont des types de condensateurs avec des tailles différentes

Mais , je ne comprends pas le rapport avec

Tu déconnes : un 1er ordre est plus lent !
Pourquoi s'emmerder a faire un 2ème ordre?
Tu doubles le retard, mais le retard est 10x plus faible !

Là tu parles bien du type de filtration du signal PWM ( filtre 1er ordre ? ou du second ordre ?), ma question est similaire à celle du post 37 , je ne comprends pas tes explications.

[bobflux]

Pour le filtre :

Pour une même atténuation à la fréquence du PWM, un filtre d'ordre plus élevé peut être calé avec une fréquence de coupure plus haute, donc un temps de réponse plus court.

Ce qui est relativement hors sujet puisqu'avec un PMM 8 bits, ton uC devrait pouvoir sortir une fréquence très élevée, donc très facile à filtrer. Je ne comprends pas pourquoi tu t'obstines à utiliser une fréquence trop faible.

[DAUDET78]

Là tu parles bien du type de filtration du signal PWM ( filtre 1er ordre ? ou du second ordre ?), ma question est similaire à celle du post 37 , je ne comprends pas tes explications.

Tu ne veux pas comprendre ou tu n'as pas le niveau pour comprendre

[Tfou57]

Pour le filtre :

Pour une même atténuation à la fréquence du PWM, un filtre d'ordre plus élevé peut être calé avec une fréquence de coupure plus haute, donc un temps de réponse plus court.

Ce qui est relativement hors sujet puisqu'avec un PMM 8 bits, ton uC devrait pouvoir sortir une fréquence très élevée, donc très facile à filtrer. Je ne comprends pas pourquoi tu t'obstines à utiliser une fréquence trop faible.

Merci pour tes pistes

PWM 40 kHz = fréquence trop faible ?

Quelle est la fréquence haute que tu considérais acceptable ? et idéale ? pour appliquer un filtre R/C de 1er ordre

En fonction de la fréquence haute que tu m’indiqueras d’appliquer, sur quelle fréquence doit-on caler le filtre R/C ?

Risques à essayer de commander le variateur directement en PWM , risque de détérioration ?
A propos de la recherche du PWM accepté par le variateur :
Recherche faite informatiquement dans les PDF modèle standard et modèle multifonctionnalités en US
Je trouve , un paramètre N37 de reprise de fréquence de reprise de mouvement. On ne parle pas de la valeur 0-10v de consigne de vitesse .
Je pense utiliser N37 à 1

Explication fonction recherche de vitesse Variateur - PWM.jpg

Du mode de contrôle, je pense que c’est la gestion interne de contrôle de la fréquence du variateur
PWM Caractéristiques Mode de contrôle.jpg

Et rien à voir : les vibrations
PWM Variateur - Vibrations.jpg

Bref, je passe à la lecture du manuel papier!

[Tfou57]

Tu déconnes : un 1er ordre est plus lent !
Pourquoi s'emmerder a faire un 2ème ordre?
Tu doubles le retard, mais le retard est 10x plus faible !

Une consigne de vitesse, çà coute moins cher de filtrer une PWM par un second ordre :
2.2K 2.2µ suivi de 10K 470n

J'ai du mal à comprendre ! est -ce ceci ?:

Au niveau du temps de retard il vaut mieux appliquer:
1er filtre R/C avec 2.2K avec 2.2µf avec un 2ème filtre R/C de 10K avec 470nF à la suite du premier que un unique filtre R/ Cl avec 100K et 1 µF comme dans mon schéma

Ai-je compris cette fois ?

[gcortex]

oui !

[Tfou57]

oui !

Merci encore un pas de plus dans la compréhension sur sujet !

:Ouf ... je devenais fou !

Il faut dire que la "mécanique" est un peu éloigné du domaine de" l'électronique" : désolé pas appris à l'école !

[gcortex]

pas appris à l'école !

moi non plus ! Trop abstrait !

[Tfou57]

Je vous parie que le contrôleur de vitesse est capable de prendre un signal PWM directement en entrée, sans filtre.

Mais je n'irai pas jusqu'à faire l'effort de lire la doc

J'ai terminé de lire le manuel papier : Consigne de vitesse 0v à 10v Vcc ou en 4mA à 20mA en paramétrant et en sélectionnant par DIP



Par mesure de précaution, j'ai également posé cette question sur le support technique de Omron.


Je devrais donc utiliser un filtrage du genre de celui que gcortex m'a proposé dans un post précédent

1er filtre R/C avec 2.2K avec 2.2µf avec un 2ème filtre R/C de 10K avec 470nF à la suite du premier et ensuite l'ampli OP avec un gain de 3
Merci pour tes pistes

Tu parlais d'augmenter la fréquence, abordons donc le sujet fréquence à appliquer en entrée du double filtre R/C

PWM 40 kHz = fréquence trop faible ?

Quelle est la fréquence haute que tu considérais acceptable ? et idéale ? pour appliquer le double filtre R/C proposé par Gcortex


@Gcortex ,quelle fréquence d'entrée as-tu prise en compte pour le double filtre R/C que tu m'as proposé: comme la fréquence je pensais utiliser PWM 40kHz ?


Si Bobfuck me demande d'appliquer une fréquence plus élevée, comment calculer les nouvelles valeurs ? Par expérimentation, par tâtons en effectuant des essais?

[gcortex]

je n'ai pas fait de calcul !

[gcortex]

là ce sont 2 cellules qui coupent à 1/(2piRC) = 33Hz.
Pas très rapide, mais le signal de sortie sera propre.
Tu peux sans problème passer à 470n et 100n (160Hz)!

[Tfou57]

là ce sont 2 cellules qui coupent à 1/(2piRC) = 33Hz.
Pas très rapide, mais le signal de sortie sera propre.
Tu peux sans problème passer à 470n et 100n (160Hz)!

Merci ,
1) Quelle fréquence PWM du appliquerait pour attaquer les 2 filtres RC à la queue leu leu ?

2) Afin d'avoir une alimentation 12v "propre" cela se filtre comment ?
Dans les posts précédents j'ai cru comprendre ,et c'est logique, Que la qualité du 12v d'alimentation influait sur la qualité du signal en sortie ampli OP

J'aurais 2 type de circuits à faire et ces 2 circuits auront besoin de 3 tensions régulées différentes
- R/C + Ampli OP : tension alimentation CI --> 12v= ( consigne de vitesse)
- ULN2803 ou 74HC595 + ULN2803 : tension alimentation CI --> 24v= ( sens rotation variateur) et 5v= pour le74HC595

Pour les alimentations , je pensais utiliser de vieille alimentation PC AT délivrant du +12v, +5v,-5v,-12v. Sont-elles assez régulées pour l'alimentation des ampli OP

Puis-je prendre les broches
-12v /+12v pour le 24v= ?
+12v pour le 12v=
+5v pour le 5v=

3) 5v et 12v ont leur masse commune, mais pour le 24v= la masse serait la masse du -12v et la reliant avec la masse commune du 5v et 12v cela ne risque pas de fumer ?

Je vais chercher des tutorial sur le net, je point le plus important la qualité du signal suffit -il pour les ampli OP ?

[alainav1]

bonjour,
pour l'alim pc voila ce que je sais
sur une alim de pc tous les fils noir sont à la masse .
on ne peux sortir que 12V maxi (fils jaune et noir ) et 5V entre rouge et noir
il faut faire debiter le 5V pour obtenir de l'intensité sur le 12V (personnellement je branche su le 5V une ampoule de voiture 12V 21W)
sur certaines lim le fil vert doit etre relié à la masse (fil noir)
les autres tensions ne sort pratiquement rien en intensité (voir info sur le boitier)
cordialement
Alain

[Hubert86]

Bah va sur le connecteur carte mère entre le bleu et le jaune t'auras 24V, pour ce que tu fais t'as pas besoin d'un gros ampérage, donc les 500ma du -12V devrai suffire, du coup le pole -12v devient ton référent(0V). Naturellement te servir du 0v de l'alime n'est pas du tout conseillé.

[DAUDET78]

du coup le pole -12v devient ton référent(0V).

A que ça , c'est une bonne idée ..... pour faire sauter l'alimentation !
Pour info : Le 0V d'une alimentation de PC est relié à la terre par la fiche secteur

[Tfou57]

A que ça , c'est une bonne idée ..... pour faire sauter l'alimentation !
Pour info : Le 0V d'une alimentation de PC est relié à la terre par la fiche secteur

MERCI à tous pour le sujet de l'alimentation PC !

[Tfou57]

Bah va sur le connecteur carte mère entre le bleu et le jaune t'auras 24V, pour ce que tu fais t'as pas besoin d'un gros ampérage, donc les 500ma du -12V devrai suffire, du coup le pole -12v devient ton référent(0V). Naturellement te servir du 0v de l'alime n'est pas du tout conseillé.

Merci de ta réponse comme celles des autres participants du forum

Donc ,d'après ce que je comprends , il n'est pas possible d'utiliser soit une alim AT soit une ATX en ayant les 3 tensions 24v - 12v - 5v avec une masse commune !

Il vaut donc passer par une alimentation 24 v= puis extraire les 2 autres tensions avec un 7805 pour le 5v= , un 7812 pour le 12v Qu'en pensez vous

Ensuite avec alimentation triple (24v=, 12v= et 5v=) ayant une masse commune,
je pourrais sans crainte relier toutes les masses entre-elles ?
- Masse alimentation (24v=, 12v= et 5v=)
- Masse du circuit imprimé à base de ULN2803 (signaux de directions pour les variateurs)
- Masse du circuit imprimé à base de RC + Ampli OP (signaux de consigne de vitesse pour les variateurs)
- Masse des variateurs située sur leurs radiateurs
- Masse de tous les câbles blindés (signaux de directions et signaux de consigne de vitesse des variateurs)

Et la terre du 220v mono ?

[Hubert86]

bah tu l'isole ça ne serais pas la première fois que dans un circuit de commande électronique, le 0V du circuit n'est pas raccordé a la terre, la on parle pas de puissance.

De plus je pense que dans un premier temps ça serai, pour des essais. Si son système marche rien de l’empêche de mettre une petite alime 24VDC

[Tfou57]

Merci de ta réponse comme celles des autres participants du forum

Donc ,d'après ce que je comprends , il n'est pas possible d'utiliser soit une alim AT soit une ATX en ayant les 3 tensions 24v - 12v - 5v avec une masse commune !

Il vaut donc passer par une alimentation 24 v= puis extraire les 2 autres tensions avec un 7805 pour le 5v= , un 7812 pour le 12v Qu'en pensez vous

Ensuite avec alimentation triple (24v=, 12v= et 5v=) ayant une masse commune,
je pourrais sans crainte relier toutes les masses entre-elles ?
- Masse commune d'une alimentation qui délivrerait du 24v=, 12v= et 5v=
- Masse du circuit imprimé à base de ULN2803 (signaux de directions pour les variateurs)
- Masse du circuit imprimé à base de RC + Ampli OP (signaux de consigne de vitesse pour les variateurs)
- Masse des variateurs située sur leurs radiateurs
- Masse de tous les câbles blindés (signaux de directions et signaux de consigne de vitesse des variateurs)

Et la terre du 220v mono ?

Ou seconde proposition, je pense plus à celle-ci

Relier toutes les masses BT entre-elles
- Masse commune d'une alimentation qui délivrerait du 24v=, 12v= et 5v=
- Masse du circuit imprimé à base de ULN2803 (signaux de directions pour les variateurs)
- Masse du circuit imprimé à base de RC + Ampli OP (signaux de consigne de vitesse pour les variateurs)
- Masse de tous les câbles blindés (signaux de directions et signaux de consigne de vitesse des variateurs)

Et

Relier toutes les masses 220v entre-elles
- Masse des variateurs située sur leurs radiateurs
- Terre des moteurs 220v Tri commandés par les sorties des variateurs
- Terre du 220v mono alimentant les variateurs
- Blindage ou extérieur des tubes métallique servant de gaines aux câbles d'alimentation moteur

[DAUDET78]

bah tu l'isole ça ne serais pas la première fois que dans un circuit de commande électronique, le 0V du circuit n'est pas raccordé a la terre, la on parle pas de puissance.

Toi, tu aimes vivre dangereusement ! C'est ton droit le plus strict.
Par contre, le conseiller aux autres sur un forum public , c'est criminel .

Tu donnes des mauvais conseils sans connaitre ! Tu sais que, sur le 0V d'une alim ATX (et donc sur la carosserie), si il n'y a pas de liaison à la terre, tu te retrouves avec une tension de 115V AC ?
Evidemment, tu ne sais pas

Pour ton info, une alimentation ATX est de Classe I . Donc, liaison à une terre obligatoire (et pas seulement parce que la norme l'impose, c'est un impératif de sécurité !) .

Chez toi, tu débranches la terre de ta machine à laver? de ton frigo ? Si OUI, j'espère que tu as une bonne assurance vie .

[Tfou57]

Ou cette 3ème proposition qui doit-être la bonne ( en gras les changements par rapport à la seconde proposition )

Relier toutes les masses BT entre-elles
- Masse commune d'une alimentation qui délivrerait du 24v=, 12v= et 5v=
- Masse du circuit imprimé à base de ULN2803 (signaux de directions pour les variateurs)
- Masse du circuit imprimé à base de RC + Ampli OP (signaux de consigne de vitesse pour les variateurs)
- Masse PWM et Digitale de l'Arduino Due

Et

Relier toutes les masses 220v entre-elles
- Masse des variateurs située sur leurs radiateurs
- Terre des moteurs 220v Tri commandés par les sorties des variateurs
- Terre du 220v mono alimentant les variateurs
- Blindage ou extérieur des tubes métallique servant de gaines aux câbles d'alimentation moteur
- Masse de tous les câbles blindés (signaux de directions et signaux de consigne de vitesse des variateurs)

[Hubert86]

Tout d'abord, dans l' entreprise (industriel)ou j'étais, jamais je n'aurais laisser faire un montage pareil, jamais un arduino n' y serai entré. Pour moi ces produits ne sont pas industriel, et l'Apave, certain connaisse sans doute sa fonction, n'aurait toléré un système pareil.
Mais bon comme ça ne choque personne, puisque tout monde y va de son conseil, a commencer par toi, j'en conclu que ça ne vous dérange pas particulièrement.
Quand au circuit électronique isolé de la terre, on en trouve pas mal, je commencerai par les imprimantes, les alimes en boitier a découpage ou pas le sont également, je ne vais pas m'étendre. Il faut seulement prendre des précautions, comme pour tout ce qui est électrique.